JPH06256913A

JPH06256913A - 永久磁石材料

Info

Publication number: JPH06256913A
Application number: JP5208141A
Authority: JP
Inventors: Satoru Hirozawa; 哲広沢; Masato Sagawa; 眞人佐川; Setsuo Fujimura; 節夫藤村; Hitoshi Yamamoto; 日登志山本; Yutaka Matsuura; 裕松浦
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1994-09-13
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH089756B2

Abstract

(57)【要約】【構成】下記Ｒ₁と下記Ｒ₂の和をＲ（希土類元素）とし
たとき原子比で0.4≦Ｒ₂／Ｒ₁≦1.5（但し、Ｒ₁＞5%）
を満足し原子百分比でＲ12.5〜20%、Ｂ 4〜20%、及び残
部Ｆｅ及び不可避の不純物から成り(Ｒ₁,Ｒ₂)₂Ｆｅ₁₄Ｂ
化合物を主相としＢｒの温度係数の絶対値が0.08%／℃
以下である永久磁石材料（但し、Ｒ₁はＤｙ、Ｒ₂はＮｄ
とＰｒの１種以上の合計が８０％以上で、残りはＤｙ，
Ｔｂ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｐｒ以外のＹを包含する他の希土類
元素の少なくとも一種）。またＭｏ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｖな
どの添加元素を含むこともできる。【効果】残留磁束密度Ｂｒの温度係数を低くし実質的に
零にもでき、かつエネルギー積２０ＭＧＯｅ以上の温度
特性に優れたＦｅＢＲ系永久磁石材料を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高価で資源希少なコバル
トを全く使用しない、磁石特性の温度係数のすぐれた希
土類・鉄・ボロン系高性能永久磁石材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在の代表的な永久磁石材料はアルニ
コ、ハードフェライトおよび希土類コバルト磁石材料で
ある。最近のコバルトの原料事情の不安定化にともな
い、コバルトを20〜30重量％含むアルニコ磁石の需要は
減り、鉄の酸化物を主成分とする安価なハードフェライ
トが磁石材料の主流を占めるようになった。一方、希土
類コバルト磁石は最大エネルギー積20MGOe以上を有する
高性能磁石であるが、コバルトを50〜65重量％も含むう
え、希土類鉱石中にあまり含まれていないＳｍを多量に
使用するため大変高価である。しかし、他の磁石に比べ
て、磁気特性が格段に高いため、主として小型で、付加
価値の高い磁気回路に多く使われるようになった。

【０００３】本出願人は先に高価なＳｍやＣｏを含有し
ない新しい高性能永久磁石としてＦｅ−Ｂ−Ｒ系、Ｆｅ
−Ｂ−Ｒ−Ｍ系（ＲはＹを含む希土類元素のうち少なく
とも１種、Ｍは添加元素）永久磁石を提案した。（特開
昭５９−４６００８号、特開昭５９−８９４０１号）

【０００４】しかしながら、前記Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系、Ｆｅ
−Ｂ−Ｒ−Ｍ系合金の残留磁化Ｂｒの室温附近での温度
係数αは多くのＳｍ−Ｃｏ系に比べて劣っていた。これ
は前記合金のキュリー点が一般に３００℃前後〜３７０
℃と低いためであった。

【０００５】また本出願人は、前記合金のキュリー点を
上昇し、磁石合金の磁石特性の温度係数改善のため、Ｃ
ｏを含有した磁石合金をも提案した（特開昭５９−６４
７３３号、特開昭５９−１３２１０４号）。

【０００６】

【本発明により解決すべき課題】しかしながら前記Ｃｏ
含有のＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｒ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｒ−Ｍ
系合金は磁石特性の温度係数の安定化に有効であるが、
Ｃｏの量を多くすると磁石特性の劣化（特に保持力の減
少）を招来するため、Ｃｏ添加によるＢｒの温度係数α
の改善はα＝−０．０８％／℃程度が限度であった。

【０００７】航空機用計測機などの高度の付加価値のあ
る用途には更に高度の温度安定性が保持力、Ｂｒを含め
た磁石特性に要求される。

【０００８】本発明は上述の高度な温度安定性の要求を
充足するべくさらに従来のＦｅＢＲ系ないしＦｅＢＲＭ
系磁石材料を改良することを基本的目的とする。

【０００９】

【発明による課題の解決手段】本発明によれば、上述の
目的は下記の永久磁石材料(1)により達成される。 (1) 下記Ｒ₁と下記Ｒ₂の和をＲ（希土類元素）としたと
き原子比で0.4≦Ｒ₂／Ｒ₁≦1.5（但し、Ｒ1＞5%）を満
足し原子百分比でＲ12.5〜20%、Ｂ 4〜20%、及び残部Ｆ
ｅ及び不可避の不純物から成り、（Ｒ₁，Ｒ₂）₂Ｆｅ₁₄
Ｂ化合物を主相としＢｒの温度係数0.08%／℃以下であ
る永久磁石材料（但し、Ｒ₁はＤｙ、Ｒ₂はＮｄとＰｒの
１種以上の合計が８０％以上で、残りはＤｙ，Ｔｂ，Ｈ
ｏ，Ｎｄ，Ｐｒ以外のＹを包含する他の希土類元素の少
なくとも一種）。

【００１０】さらに、本発明の第２の視点として、上記
永久磁石材料(1)において、Ｆｅに部分的に代わり下記
の所定％以下の添加元素Ｍの一種以上（但し、Ｍとして
二種以上の前記添加元素を含む場合は、Ｍ合量は当該の
添加元素のうち最大値を有するものの原子百分比以下）
を含む永久磁石材料が提供される。

【００１１】添加元素Ｍは下記の通りである：Ti 3
%、 Zr 3.3%、Hf 3.3%、 Cr 4.5
%、Mn 5 %、 Ni 6 %、Ta 7 %、
Ge 3.5%、Sn 1.5%、 Sb 1 %、Bi
5 %、 Mo 5.2%、Nb 9 %、 Al 5
%、V 5.5%、 W 5 %、Si 5.0%、
Zn 0.5% ）。

【００１２】

【好適な態称に基づく発明の開示及び作用】以下に本発
明をさらに詳述する。

【００１３】航空機に用いられる進行波管や自動誘導装
置用計器などの用途には高い保磁力と残留磁化Ｂｒの高
い温度安定性が広い温度範囲に渡って要求される。従来
のＳｍＣｏ₇〜₈磁石などではＥｒ等でＳｍを置換するこ
とによってＢｒをかなり犠牲にしてもαの値（絶対値）
を小さくすることがはかられてきた。ＳｍやＣｏを全く
含まないＦｅ−Ｂ−Ｒ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ−Ｍ系では磁気
特性の温度係数が大きいため、そのすぐれた磁気特性に
もかかわらず前記の用途には使用できなかった。Ｃｏ添
加による方法（特開昭５９−６４７３３号、特開昭５９
−１３２１０４号）ではαの改善は-0.08%／℃が限度で
ある上、保磁力がＣｏの量とともに減少するので、Ｃｏ
を含むＦｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｒ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｒ−Ｍ
系でも前記の用途にはなお不十分であった。

【００１４】本出願人は以上のことから出発しさらに改
善をめざして前記Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ−Ｍ系
磁石合金中の主相であるＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂ化合物（単結晶）
の磁気的性質を全てのＲについて詳細に調べたところ、
磁化の温度変化について図３、図４に示すような結果を
得た。この結果から、図３に示す軽希土類Ｒ₂と図４に
示す重希土類Ｒ₁を含む（Ｒ1_1-xＲ2_x）₂Ｆｅ₁₄Ｂを主相
として含む合金を磁石化することに成功すれば、αの値
を非常に小さくできることがわかった。この方法はＲ₁
がＤｙの場合に可能であることもわかった。

【００１５】即ち、希土類元素ＲのうちＤｙのＲ₁と、
ＮｄやＰｒなどの軽希土類元素Ｒ₂を特定比率に組み合
わせ含有することによって、従来FeBR系磁石では得られ
なかった高い保磁力とＢｒの温度係数の顕著な改善を達
成することができた。

【００１６】更に、本発明による成分系では、iHcの増
大のみならず、減磁曲線の角形性の改善、即ち磁気回路
中の動作点の変動に対する安定性を増大する効果をも具
備することが判った。

【００１７】本発明の永久磁石材料の主相はＦｅ−Ｒ−
Ｂ正方晶化合物であり中心組成はＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂであると
考えられる。また、主相の粒界相としてＲリッチな非磁
性相が有効量存在することが重要である。非磁性相はわ
ずかでも有効であり例えば１vol％は十分な量である。

【００１８】なおFeBR系磁石材料のiHcを増大させるた
めに様々の検討を行った結果、以下の方法が有効であ
る。即ち、 (1) Ｒ（Ｒ₁＋Ｒ₂）又はＢの含有量を多くする (2) Ｒ₂／Ｒ₁の比率を特定範囲とする (3) 添加元素Ｍを加える（FeBRM系磁石材料）。

【００１９】しかしながら、Ｒ又はＢの含有量を増加す
る方法は、各々iHcを増大するが、含有量が多くなるに
つれてＢｒが低下し、その結果(BH)maxの値も低くな
る。

【００２０】Ｒ₂／Ｒ₁を前記特定範囲にすることにより
Ｂｒの温度係数を非常に改善するが、Ｒ₂／Ｒ₁が小さく
なりすぎるとＢｒが劣化し、焼結磁石材料の場合、Ｂｒ
は９kGより低くなる。

【００２１】また、添加元素ＭもiHc増大の効果を有す
るが、添加量の増加につれて(BH)maxが低下し飛躍的な
改善効果には繋がらない。

【００２２】本発明の永久磁石材料においては、重希土
類元素Ｒ₁の含有と、Ｒ₂としてＮｄ、Ｐｒを主体とする
ことと、さらにＲ₂／Ｒ₁の比率を特定範囲とし、Ｒ、Ｂ
の所定範囲内の組成とに基づき、特に時効処理を施した
場合のＢｒの温度係数の安定化とiHcの増大が顕著であ
る。特に、上記特定の組成の材料からなる磁気異方性焼
結体に時効処理を施すと、Ｂｒの値を損ねることなくiH
cを増大させ、さらに減磁曲線の角形性改善の効果もあ
り、(BH)maxは同等かまたはそれ以上となり、その効果
は顕著である。なお、Ｒ、Ｂの範囲と、（Ｎｄ＋Ｐｒ）
の量を規定することにより、時効処理前においてもiHc
約１１kOe以上が達成され、Ｒ内におけるＲ₁の所定の含
有により時効処理の効果がさらに著しく付加される。

【００２３】即ち、本発明によれば(BH)max２０MGOe以
上を保有したまま、iHc１１kOe以上で示される十分な安
定性を兼ね備え、しかもＢｒの温度係数を絶対値で０．
０８％／℃以下におさえ、従来の高性能磁石材料よりも
広範な用途に適用し得る高性能磁石材料を提供すること
ができる。

【００２４】(BH)max、iHcの最大値は各々２７．４MGOe
（後述表１、No. １)、２０kOe以上（表１、No.６、
８）を示した（ここで、iHc２０kOe以上とは、通常の電
磁石タイプの減磁特性試験器では、測定できなかったた
めである）。

【００２５】本発明の永久磁石材料に用いるＲは、Ｒ₁
とＲ₂の和より成るが、ＲとしてＹを包含し、Ｎｄ、Ｐ
ｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｕ、Ｐｍ、Ｌｕ
の希土類元素である。そのうちＲ₁はＤｙを用い、Ｒ₂は
Ｄｙ，Ｔｂ，Ｈｏ以外の希土類元素を示し、特に軽希土
類の内ＮｄとＰｒの１種以上の合計を８０％以上包含す
るもの（特に９５％以上のもの）を用いる。

【００２６】これらＲは必ずしも純希土類元素でなくて
もよく、工業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物
（Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、等の他の希土類元素
Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃ、Ｏ等）を微量含有するも
のでも差支えない。なおＳｍ、Ｅｒ及びＴｍのＲ₂Ｆｅ
₁₄Ｂは室温以上で一軸異方性を示さない。

【００２７】Ｂ（ホウ素）としては、純ボロン又はフェ
ロボロンを用いることができ、不純物としてＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｃ等を含むものも用いることができる。

【００２８】本発明の永久磁石材料は、既述のＲをＲ₁
とＲ₂の合計として原子比で0.4≦Ｒ₂／Ｒ₁≦1.5（但
し，Ｒ1＞5%）を満足し原子百分比でＲ12.5〜20%、Ｂ 4
〜20%、残部Ｆｅの組成においてαの絶対値が 0.08%以
下となり、焼結磁石材料においては保磁力iHc約１１kOe
以上、残留磁束密度Ｂｒ９kG以上、最大エネルギー積(B
H)max２０MGOe以上の高保磁力、高いＢｒの温度安定
性、高エネルギー積を示す。ここにαは約４００Ｋ以
下、少くとも１００−４００Ｋの温度範囲について上記
の値を満足できる（図１参照）。

【００２９】以下焼結磁石材料を代表例として、本発明
の好適な実施態様について述べる。0.6≦Ｒ₂／Ｒ₁≦1.
0、Ｒ13〜19%、Ｂ 5〜11%、残部Ｆｅの組成はαの絶対
値が０．０５％／℃以下最大エネルギー積(BH)max２２M
GOe以上を示し、好ましい範囲である。

【００３０】Ｒの量を１２．５％以上としたのは、Ｒが
この量よりも少なくなると本系合金化合物中にＦｅが析
出して保磁力が急激に低下するためである。Ｒの上限を
２０％としたのは、２０％以上でも保磁力は１０kOe以
上の大きい値を示すがＢｒが低下して(BH)max２０MGOe
以上を実現するために必要なＢｒ（約９kG）が得られな
くなるからである。Ｒ₂／Ｒ₁の比を０．４以上１．５以
下としたのは、Ｂｒの温度係数αの絶対値がこの範囲で
０．０８％／℃を越えず、しかも(BH)max２０MGOe以上
を得るために必要なＢｒの値が確保されるためである。

【００３１】本発明において、Ｒ₂／Ｒ₁比 0.4〜 1.5の
増大に伴い飽和磁束密度Ｂｓは温度の変化に従い図１に
示す如く変化する。図１においてｘ＝０．４、０．７は
夫々Ｒ₂／Ｒ₁比１．５、０．４に凡そ対応する。αの絶
対値が最小である温度範囲はｘの値の増大と共に高温側
へシフトする傾向がある。なお約４００Ｋを越えるとα
の絶対値は増大するが、低温域（２００Ｋ以下）ないし
超低温域（例えば１００Ｋ以下）では余り変化しない。

【００３２】図３、図４はＲ₂Ｆｅ₁₄Ｂの単結晶につい
て測定したものである。これに基づいて各種Ｒ₁、Ｒ₂の
組み合せの場合の磁気特性が設計可能である。図４にお
いてＤｙについては温度の上昇と共に磁化は増大して約
３７０〜３９０Ｋでゆるやかなピークに達し４００Ｋを
越えると僅かに減少し始め４５０Ｋをこえると減少勾配
が徐々に増大する。

【００３３】また、図１をベースとし図３、図４を参照
すれば所定の温度範囲内において最小のαを達成するＲ
₂／Ｒ₁比が適宜選択可能である。なおＲ₂／Ｒ₁比は図１
では１−ｘ／ｘで与えられる。

【００３４】本発明の第２の視点によれば添加元素Ｍを
所定量以下含む。この添加元素ＭはiHcを増し、減磁曲
線の角形性を増す効果があるが、一方その添加量が増す
に従い、Ｂｒが低下していくため、(BH)max２０MGOe以
上を有するにはＢｒ９ｋＧ以上が必要であり、添加量の
各々の上限は下記の値以下と定められる。

【００３５】Ti 3 %、 Zr 3.3%、Hf
3.3%、 Cr 4.5%、Mn 5 %、 Ni 6
%、Ta 7 %、 Ge 3.5%、Sn 1.5%、
Sb 1 %、Bi 5 %、 Mo 5.2%、Nb
9 %、 Al 5 %、V 5.5%、 W 5
%、Si 5.0%、 Zn 0.5%

【００３６】但し、２種以上のＭを添加する場合のＭ合
計の上限は、実際に添加された当該のＭ元素の各上限値
のうち最大値を有するものの値以下となる。例えばＴ
ｉ、Ｎｉ、Ｎｂを添加した場合には、Ｎｂの９％以下と
なる。Ｍとしては、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、
Ａｌが好ましい。なおＮｉ、Ｍｎの限度はiHcから定め
られる。但し上記添加元素Ｍの含有量は一般にＢｒの所
望値に応じて適宜上記範囲内で選択でき、一部のＭ（Ｓ
ｂ、Ｓｎ、Ｚｎ等）を除き一般に０．１〜３原子％以下
（特に１％以下）が有効である。なおこれらの添加元素
Ｍは母合金中に含有させておくことができ、酸化物又は
他の構成元素との混合酸化物として母合金製造のための
直接還元の際の出発原料中に配合しておくこともでき
る。このＭはまた、粒界相成分中に合金化して添加する
こともできる。この粒界相成分は、Ｒ５０原子％以上の
Ｒ−Ｆｅ合金もしくはＲ５０原子％以上、Ｂ４０原子％
以下、残部Ｆｅから成るＲ−Ｂ−Ｆｅ合金の１以上、又
はこれらと、金属ホウ素；フェロボロン；Ｒ１５原子％
以下、Ｂ３８原子％以上、残部Ｆｅから成るＢリッチＢ
−Ｆｅ−Ｒ合金からなる群から選ばれた１以上の粉末と
の混合物から構成できるものである。

【００３７】本発明の永久磁石材料、代表例としては焼
結体として得られ、その平均結晶粒径は、FeBR系におい
て１〜８０μｍ、FeBRM系において１〜９０μｍの範囲
にあることが重要である（好ましくは夫々２〜４０μ
ｍ）。焼結は９００〜１２００℃の温度で行うことがで
きる。

【００３８】時効処理は焼結体の場合、焼結後３５０℃
以上当該焼結温度以下、好ましくは４５０〜８００℃で
行うことができる。さらに好ましい時効処理は次の通り
である。即ち、焼結後７５０〜１０００℃（好ましくは
７７０〜９２０℃）の温度で１次熱処理を行い、その後
３〜２０００℃／min （好ましくは２０〜１０００℃／
min)の冷却速度で６８０℃以下の温度まで冷却し、さら
に４８０〜７００℃（好ましくは５５０〜６５０℃）の
温度で２次熱処理する。熱処理は凡そ０．５〜１２時間
行う。

【００３９】焼結に供する合金粉末は０．３〜８０μｍ
（好ましくは１〜４０μｍ、特に好ましくは２〜２０μ
ｍ）の平均粒度のものが適当である。これらの焼結条件
等については、すでに同一出願人の出願に係る特開昭５
９−２１５４６０号、５９−２１９４５２号に開示され
ている。

【００４０】なお、特にエネルギー積２２MGOe以上の高
い磁気特性を実現するためには、酸素、炭素、Ｃａの含
有量を規制することが好ましい。即ち、本発明の永久磁
石材料の酸素含有量は６０００ppm 以下、炭素含有量は
１０００ppm以下、Ｃａ含有量は２０００ppm以下にする
ことが好ましい。即ち、本発明の永久磁石材料に含まれ
る酸素はも酸化しやすい希土類元素と結合して希土類酸
化物を形成し、酸素含有量が６０００ppm を越えると永
久磁石材料中に酸化物（Ｒ2 Ｏ3 ）として４％以上残留
することになり、磁石特性とくに保磁力が１０kOe以下
になるので好ましくない。

【００４１】含有炭素量が１０００ppmを越えると酸素
の場合と同様炭化物（ＲＣ2 ）として永久磁石中に残留
し著しい保磁力の低下を生ずる。

【００４２】またカルシウム含有量が２０００ppmを越
えると本発明の永久磁石材料を焼結により磁石化する場
合、途中の焼結工程において還元性の極めて高いＣａ蒸
気を多量に発生し、熱処理炉をいちじるしく汚染するこ
とになって、場合によっては熱処理炉の炉壁を損耗して
工業的に安定な生産が不可能となる。また、でき上った
永久磁石中に含まれる。Ｃａ量も多くなって磁石特性の
劣化を生ずる。なお、上記の酸素、炭素、Ｃａ含有量の
条件は合金粉末（配合・混合を含む）微粉末状態で達成
することが好ましい。

【００４３】なお最終製品中のＭｇ、Ｐは各１．７原子
％以下（Ｂｒによる）とし、Ｓ、Ｃｕは各２原子％以下
とする（Ｂｒによる）が、これらはいずれもＢｒの減少
を招くので少ない程よい。

【００４４】

【実施例】以下本発明の好適な態様及び効果について実
施例に従って説明する。試料はつぎの工程によって作成
した。

【００４５】約１kgの合金を高周波炉によって溶解し、
鉄ハース上に鋳造してインゴットを得た。出発原料はＦ
ｅとして純度９９．９％の電解鉄、Ｂとしてフェロボロ
ン合金（１９．３８％Ｂ、５．３２％Ａｌ、０．７４％
Ｓｉ、０．０３％Ｃ、残部Ｆｅ）、Ｒとして純度９９．
７％以上（不純物は主として他の希土類金属）を使用。

【００４６】このインゴットをジヨークラッシャーで粉
砕し、更にフロン中でボールミルにより微粉砕して粉末
を得た。この粉末の平均粒径はフィッシャーの粒度計に
て約２２μであった。粉末は約１０kOeの磁場中で配向
されて磁場方向に垂直な方向から圧縮した。得られたグ
リーンコンパクトは充分な脱ガス処理の後、Ａｒ雰囲気
中で約１０８０℃〜１１２０℃の温度で１．５時間焼結
し、更に熱処理をほどこした。この磁石材料の磁石特性
の測定は通常のＢ−Ｈ及びＩ−Ｈトレーサーを用い閉回
路で行った。熱処理は８００℃×１ｈの後急冷し６３０
℃×１ｈの２次熱処理を行った。

【００４７】得られた試料を加工研摩後、電磁石型の磁
石特性試験によって磁石特性を調べた。

【００４８】実施例１Ｒ₁としてＤｙ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｒ₂としてＮｄ又はＰｒを
用いＲ₁とＲ₂を組合せた合金を作り、上記の工程により
磁石材料とした。その結果を比較例と共に表１に示す。
表１においてiHc、Ｂｒ、(BH)maxの値は室温付近（０〜
３０℃）での測定値を示しＢｒの温度係数αの値は−１
９０〜１００℃での絶対値の最大値に符号を付したもの
を示す。なお、Ｒ₁としてＨｏ，Ｔｂを用いたものは参
考例であり、Ｄｙと同様に優れた特性を示すものであ
る。特にＮｏ．９〜１４は、Ｒ₁，Ｒ₂の他に添加元素Ｍ
を添加した場合の効果を推計するための参考例となる。

【００４９】図２に、同様にして求めた７９Ｆｅ−７Ｂ
−１４（Ｎｄ、Ｄｙ）についてのＢｒの温度係数α、(B
H)maxとＲ₂／Ｒ₁比の間の関係を示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】実施例２８１．５Ｆｅ−６．０Ｂ−１２．５（Ｎｄ_1-xＤｙ_x）
（実施例２）

【００５２】これらは正方晶単相組成でＢｒ（正確には
Ｂｓ；飽和磁束密度）を調べる目的で実験に基づき計算
によって求めたものである。即ち、単結晶のＮｄ₂Ｆｅ
₁₄Ｂの磁化＝温度曲線を精密に測定し、その結果を横軸
をＴ／Ｔｃ（温度をキュリー温度で割ったもの）に対し
てプロットしてｘ＝０とｘ＝１．０のカーブが実験的に
得られた。中間のｘに対しては重み平均をとって各温度
（Ｔ／Ｔｃ）での値を求め、なめらかにつなぐ方法で求
めた。その結果を第１図に示す。

【００５３】実施例３Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂの単結晶の磁気特性を各種Ｒについて測定
し図３、図４に磁化と温度（Ｋ）の関係を示す。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述のとおり本発明によればＲ₂／
Ｒ₁比の選定に基きＢｒの温度係数を低く保ちかつエネ
ルギー積２０MGOe以上の永久磁石材料が所定のＲ₁、Ｒ₂
及びＲ、Ｆｅ、Ｂ（さらにＭ）の組成範囲内において得
られる。特に４００Ｋ以下から超低温域に至るまでの各
種温度範囲においてαを最小ないし実質上零に保つこと
も可能である。

【００５５】なお、本発明の開示事項に従えば、本発明
の範囲外とした部分においてもαに関する有効な情報が
得られている。即ち、αを最小とする温度域がＲ₂／Ｒ₁
比によって定まり、エネルギー積がもう少し低くてもよ
い場合には、本発明の組成範囲外でも十分に利用されう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例８１．５Ｆｅ−６．０Ｂ−１２．５（Ｎｄ_1-xＤｙ_x）の
実施例についてｘ＝０〜１とした場合の温度Ｔ（Ｋ）と
飽和磁化Ｂｓとの関係をプロットしたグラフを示す。

【図２】Ｒ₂／Ｒ₁比とＢｒの温度係数α（％／℃）の関
係を示すグラフを示す。

【図３】単結晶Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂの磁化と温度Ｔ（Ｋ）の関
係を示すグラフを示す。

【図４】単結晶Ｒ₂Ｆｅ₁₄Ｂの磁化と温度Ｔ（Ｋ）の関
係を示すグラフを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本日登志大阪府三島郡島本町江川２丁目15−17 住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (72)発明者松浦裕大阪府三島郡島本町江川２丁目15−17 住友特殊金属株式会社山崎製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記Ｒ₁と下記Ｒ₂の和をＲ（希土類元素）
としたとき原子比で0.4≦Ｒ₂／Ｒ₁≦1.5（但し、Ｒ₁＞5
%）を満足し原子百分比でＲ12.5〜20%、Ｂ 4〜20%、及
び残部Ｆｅ及び不可避の不純物から成り(Ｒ₁,Ｒ₂)₂Ｆｅ
₁₄Ｂ化合物を主相としＢｒの温度係数の絶対値が0.08%
／℃以下である永久磁石材料（但し、Ｒ₁はＤｙ、Ｒ₂は
ＮｄとＰｒの１種以上の合計が８０％以上で、残りはＤ
ｙ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｐｒ以外のＹを包含する他の希
土類元素の少なくとも一種）。
【請求項２】下記Ｒ₁と下記Ｒ₂の和をＲ（希土類元素）
としたとき原子比で0.4≦Ｒ₂／Ｒ₁≦1.5（但し、R1＞5
%）を満足し原子百分比でＲ12.5〜20%、Ｂ 4〜20%、下
記の所定％以下の添加元素Ｍの一種以上（但し、Ｍとし
て二種以上の前記添加元素を含む場合は、Ｍ合量は当該
の添加元素のうち最大値を有するものの原子百分比以
下）、及び残部Ｆｅ及び不可避の不純物から成り
（Ｒ₁，Ｒ₂）₂Ｆｅ₁₄Ｂ化合物を主相とし、Ｂｒの温度
係数の絶対値が0.08%／℃以下である永久磁石材料：
（但し、Ｒ₁はＤｙ、Ｒ₂はＮｄとＰｒの１種以上の合計
が８０％以上で、残りがＤｙ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｎｄ，Ｐｒ
以外のＹを包含する他の希土類元素の少なくとも一種で
あり、添加元素Ｍは下記の通り： Ti 3 %、 Zr 3.3%、 Hf 3.3%、 Cr 4.5%、 Mn 5 %、 Ni 6 %、 Ta 7 %、 Ge 3.5%、 Sn 1.5%、 Sb 1 %、 Bi 5 %、 Mo 5.2%、 Nb 9 %、 Al 5 %、 V 5.5%、 W 5 %、 Si 5.0%、 Zn 0.5% ）。